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Solubilité
Bonjour, actuellement étudiante en 1ère année de pharmacie, je suis bloquée dans la résolution d'un exercice de chimie portant sur la solubilité dont voici l'énoncé :
On mélange 10 ml d'une solution de Na2SO4 0,3 M avec 20 ml d'une solution contenant Ca(NO3)2 0,1 M et Sr(NO3)2 0,1 M. Calculer les concentrations respectives en Ca++, Sr2+ et SO4= dans le mélange.
KS(CaSO4) = 2.10-5 KS(SrSO4) = 8.10-7
Voici mon travail
Je cherche les concentrations à l'équilibre pour chaque ion. J'ai procédé comme si on mélangeait 20mL de Ca(NO3)2 0,1M avec 10mL de Na2SO4 0,3M
Na2SO4 + Ca(NO3)2 
CaSO4 + 2 NaNO3
{Na2SO4}0 = {SO42-}0 = (0,3 x 10 ) / (20 + 10 ) = 0,1 M
(Ca(NO3)2)0 = (Ca2+)0=(0,1x20)/30 = 0,07 M
Na2SO4 2 Na+ +SO42- 
{Na2SO4}0= (Na+) / 2 = (SO42-
Ca(NO3)2 Ca2+ + 2NO3- (Ca(NO3)2)0=(NO3-/2 = (Ca2+)
Equilibre des charges :
(Na+) + 2 (Ca2+) = (NO32- + 2 (SO42-
2x0,1 + 2x(Ca2+) = 2 x 0,07 + 2
(Ca2+) = - 0,03
Soit = ( SO42-)
Ks(CaSO4) = (Ca2+)(SO42-)
2.10-5 = ( - 0,03 ) x
-2 + 0,03 +2.10-5 = 0
= 0,00098
= 3,1.10-2 (SO42-)= 3,1.10-2 M
Ainsi, (Ca2+) = 6,5.10-4 M
Na2SO4 + Sr(NO3)2 2 NaNO3 + SrSO4
(Sr(NO3)2)0 = (Sr2+)0 = (0,1x20)/30 = 0,07 M
Sr(NO3)2 Sr2+ + 2NO3- (Sr(NO3)2)0 = (NO3-) /2 = (Sr2+)
Equilibre des charges :
(Na+) + 2(Sr2+) = (NO3-) + 2(SO42-)
2x0,01 + 2(Sr2+) = 2x 0,07 + 2
(Sr2+)= - 0,03
Soit =(SO42-)
Ks(SrSO4) = (Sr2+) x (SO42-)
-2 + 0,03 + 8.10-7 = 0,0009032
= 0,0300266
d'où (Sr2+) = 2,7.10-5
Les réponses que je devais trouver sont les suivantes :
[Ca++] =3.26 10-2 mole/l ; [Sr++] =1.30 10-3 mole/l ; [SO4=] =6.14 10-4 mole/l
Malheureusement je ne trouve pas du tout cela. Je pense qu'il s'agit d'une erreur de raisonnement. Je vois déjà que la concentration en SO42- apparait 2 fois... peut-être dois-je additionner les 2 concentrations trouvées?
Merci d'avance pour toute aide fournie
Bonjour
Petite remarque : il n'est pas nécessaire d'écrire les équations bilans à partir des espèces ioniques introduites. On peut calculer directement les concentrations apportées c'est à dire les quantités d'ions introduites par litre. Cela donne :
[Ca2+]i=[Sr2+]i=6,67.10-2mol/L
[SO42-]i=0,100mol/L
Tu peux alors écrire les deux équations bilan correspondant aux deux réactions de précipitation et remplir deux tableaux d'avancement en appelant "a" l'avancement volumique de la formation de CaSO4 et en appelant "b" l'avancement volumique de la formation de SrSO4.
Puisque les ions sulfate participent aux deux réactions, on obtient :
[SO42-]=0,100-a-b
Je te laisse écrire les deux autres concentrations. Les expressions des produits de solubilité permettent d'écrire un système de deux équations à deux inconnues. La résolution du système conduit sensiblement au résultat fourni par ton corrigé.
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